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标题: HBx蛋白减轻了乙肝病毒cccDNA的染色质介导的转录抑制涉及SETDB [打印本页]

作者: StephenW 时间: 2015-11-2 19:43 标题: HBx蛋白减轻了乙肝病毒cccDNA的染色质介导的转录抑制涉及SETDB

Research Article
HBx relieves chromatin-mediated transcriptional repression of hepatitis B viral cccDNA involving SETDB1 histone methyltransferase

1 Unité des Hépacivirus et Immunité Innée, Institut Pasteur, 28 rue du Dr. Roux, 75015 Paris, France
2 UMR CNRS 3569, 28 rue du Dr. Roux, 75015 Paris, France
3 Inserm U1052, CNRS UMR5286, Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, Université de Lyon, F-69000 Lyon, France
4 Institute for Experimental Virology, Group Innate Immunity and Viral Evasion, 30625 Hannover, Germany†
5 Laboratoire de Pathogenèse des Virus de l’Hépatite B, Département de Virologie, Institut Pasteur, 75015 Paris, France
6 Laboratory of Molecular Virology and Immunology, Institute Pasteur of Shanghai, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China†
7 Inserm Unit U785, University Paris-Sud, Paul Brousse Hospital, 12 Avenue Paul Vaillant Couturier, 94800 Villejuif, France

Received 4 March 2015, Revised 16 June 2015, Accepted 24 June 2015, Available online 2 July 2015

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doi:10.1016/j.jhep.2015.06.023 Get rights and content

Background & Aims

Maintenance of the covalently closed circular HBV DNA (cccDNA) that serves as a template for HBV transcription is responsible for the failure of antiviral therapies. While studies in chronic hepatitis patients have shown that high viremia correlates with hyperacetylation of cccDNA-associated histones, the molecular mechanisms controlling cccDNA stability and transcriptional regulation are still poorly understood. This study aimed to decipher the role of chromatin and chromatin modifier proteins on HBV transcription.

Methods

We analyzed the chromatin structure of actively transcribed or silenced cccDNA by infecting primary human hepatocytes and differentiated HepaRG cells with wild-type virus or virus deficient (HBVX-) for the expression of hepatitis B virus X protein (HBx), that is required for HBV expression.

Results

In the absence of HBx, HBV cccDNA was transcriptionally silenced with the concomitant decrease of histone 3 (H3) acetylation and H3K4me3, increase of H3 di- and tri-methylation (H3K9me) and the recruitment of heterochromatin protein 1 factors (HP1) that correlate with condensed chromatin. SETDB1 was found to be the main histone methyltransferase responsible for the deposition of H3K9me3 and HBV repression. Finally, full transcriptional reactivation of HBVX- upon HBx re-expression correlated with an increase of histone acetylation and H3K4me3, and a concomitant decrease of HP1 binding and of H3K9me3 on the cccDNA.

Conclusion

Upon HBV infection, cellular mechanisms involving SETDB1-mediated H3K9me3 and HP1 induce silencing of HBV cccDNA transcription through modulation of chromatin structure. HBx is able to relieve this repression and allow the establishment of active chromatin.

Graphical abstract

Abbreviations

HBV, Hepatitis B Virus;
pgRNA, pre-genomic RNA;
RC-DNA, relaxed-circular HBV DNA;
cccDNA, covalently closed circular HBV DNA;
CBP, CREB-binding protein;
PCAF, p300/CREB-binding Protein-associated Factor;
H3, H4, histone 3, histone 4;
HDAC1, histone deacetylase 1;
PRC2, Polycomb Repressive Complex 2;
HBx, Hepatitis B Virus X protein;
H3K9me, histone 3 methylated on lysine 9;
AcH3, acetylated histone 3;
HKMT, histone lysine methyl transferase;
SETDB1, SET domain bifurcated 1;
HP1, heterochromatin protein 1;
vp, viral particles;
MOI, multiplicity of infection;
dHepaRG, differentiated HepaRG;
PHH, primary human hepatocytes;
HBeAg, hepatitis B virus e antigen;
TSA, trichostatin A;
MNase, Micrococcal Nuclease;
CCNA2, cyclin A2;
HBc, HBV core protein;
ERV, endogenous retrovirus;
mESC, mouse embryonic stem cell;
hCMV, human cytomegalovirus

Keywords

HBV;
cccDNA regulation;
Epigenetic;
SETDB1;
HBx;
HP1

Corresponding author. Address: Unité des Hépacivirus et Immunité Innée, URA CNRS 3015, Institut Pasteur, 28 rue du Dr. Roux, 75015 Paris, France. Tel.: +33 1 45 68 87 76; fax: +33 1 40 61 30 12.†Present address.

作者: StephenW 时间: 2015-11-2 19:43

研究论文
HBx蛋白减轻了乙肝病毒cccDNA的染色质介导的转录抑制涉及SETDB1组蛋白甲基

莉莎Rivière1，2，霁霞Gerossier3，的AurélieDucroux1，2，4，莎拉Dion5，强Deng5，6，玛丽 - 路易丝Michel5，玛丽 - 安霓Buendia7，奥利维尔Hantz3，恭Neuveut1，2，

1团结德肝炎病毒等ImmunitéInnée，巴斯德研究所，28街杜鲁博士，75015巴黎，法国
2 UMR CNRS 3569，28街杜鲁博士，75015巴黎，法国
3 INSERM U1052，法国国家科学研究中心UMR5286，中心德RECHERCHE连接Cancérologie里昂，UNIVERSITE里昂，F-69000里昂，法国
4研究所实验病毒学，集团先天免疫和病毒逃逸，30625汉诺威，德国†
5日了Laboratoire德Pathogenèse病毒DE L'HépatiteB，DEPARTEMENT德Virologie，法国巴斯德研究所，75015巴黎，法国
分子病毒学和免疫学研究所上海巴斯德中国院士，上海，中国†6个实验室
7 INSERM单位U785，大学巴黎十一，保罗·布鲁斯医院，12大道保威能服装设计师，94800维勒瑞夫，法国

收到的2015年4月，修订16 2015年6月，接受2015年6月24日，可在线2015年2月

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DOI：10.1016 / j.jhep.2015.06.023
获得权利和内容

背景和目的

的共价闭合环状的HBV DNA（cccDNA的），它用作HBV转录的模板的维护负责抗病毒疗法的失败。而在慢性肝炎患者的研究表明，高病毒血症相关与cccDNA的相关组蛋白hyperacetylation，控制cccDNA的稳定性和转录调控的分子机制仍然知之甚少。本研究旨在破译染色质和染色质修饰蛋白对乙肝病毒转录的作用。
方法

我们通过对乙型肝炎病毒X蛋白（HBx蛋白）的表达感染原代人肝细胞和分化的HepaRG细胞与野生型病毒或病毒缺乏（HBVX-）分析活性转录或沉默的cccDNA的染色质结构，即需要HBV表达。
结果

在没有HBx蛋白的，乙型肝炎病毒cccDNA的被转录沉默与组蛋白3（H3）乙酰化和H3K4me3的，H3二和三甲基化（H3K9me）的增加，同时减少和异蛋白1因子（HP1），该相关联的募集以质凝聚。 SETDB1被发现是主组蛋白甲基负责的H3K9me3和HBV压制的沉积。最后，HBVX-的HBx蛋白后，再充分表达转录激活相关的增加组蛋白乙酰化和H3K4me3的，并HP1的同时减少对cccDNA的具有约束力的H3K9me3和。
结论

一旦乙肝病毒感染，涉及SETDB1介导的H3K9me3和HP1细胞机制，通过染色质结构调节引起的HBV cccDNA的转录沉默。 HBx蛋白能够缓解这种镇压，并允许建立活性染色的。
图形抽象

图片为未标记的图

缩写

HBV，乙型肝炎病毒; pgRNA，预基因组RNA; RC-DNA，轻松圆HBV DNA; cccDNA的，共价闭合环状HBV DNA; CBP，CREB结合蛋白; PCAF，P300 / CREB结合蛋白相关因子; H3，H4，组蛋白3，组蛋白4; HDAC1，组蛋白去乙酰1; PRC2，多梳镇压复杂2; HBx蛋白，乙型肝炎病毒X蛋白; H3K9me，组蛋白甲基化3赖氨酸9; AcH3，乙酰化组蛋白3; HKMT，组蛋白赖氨酸甲基转移; SETDB1，SET结构域岔1; HP1，异染色质蛋白1;副总裁，病毒颗粒; MOI，感染复数; dHepaRG，分化HepaRG; PHH，人原代肝;大三阳，乙肝病毒e抗原; TSA，曲古抑菌素A; MNase，微球菌核酸; CCNA2，细胞周期素A2; （HBC）乙肝病毒核心蛋白; ERV，内源性逆转录病毒;卓制，小鼠胚胎干细胞; hCMV的，人巨细胞病毒

关键词

乙肝病毒; cccDNA的规定;表观遗传; SETDB1; HBx蛋白; HP1

通讯作者。地址：团结德肝炎病毒等ImmunitéInnée，市建局CNRS 3015，巴斯德研究所，28街杜鲁博士，75015巴黎，法国。电话：+33 1 45 68 87 76;传真：+33 1 40 61 30 12。

†

现住址。

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